“神舟”七号卫星保护装置焊接的工艺探讨
天津市白津生焊接中心 原天津市焊接研究所
白津生
[摘要]本文重点分析并制定了在焊接卫星保护装置时,焊接变形的控制以及焊后应力的消除,以保证高科技产品的焊接质量。
[关键词]变形控制 应力消除 药芯焊丝。
随着我国航天航空事业的迅猛发展,焊接成为其加工制造中不可缺少的组成部分。为保证高科技产品的焊接质量万无一失,促进焊接工艺、制造的技术水平也相应迅速提高。
1. 保证切割尺寸精度.
因为我们所选用既要耐高温又要耐–196°C以下低温的板材,还
要保证尺寸精度。所以，下料前要核实材质并对板材的平整度进行检测。之后,再进行切割。数控火焰切割和激光切割的切口都满足不了技术要求，线切割又满足不了大尺寸的切割，所以我们采用了数控高压水切割，其优点:
a.保证了切割尺寸精度。
b.不属于热切割,切口无化学元素烧损现象。
c.无切割变形。
2.焊接变形的控制.
由于在焊接过程中，焊接变形不仅影响结构的尺寸精度和外观而且可能降低其承载能力。矫正变形费工、费时、提高成本，在矫正中或矫正后还会引起一些新的问题。因此，分析、测量、计算、预测并采取相应措施以控制和调整变形是十分重要的。
2.1设计措施
2.1.1选用合理的焊缝尺寸和形状
在保证结构有足够的承载能力的前提下，采用尽量小的焊缝尺寸，减少焊接应力变形。
2.1.2合理安排焊缝位置
焊缝对称于构件截面的中性轴，或使焊缝接近中性轴，可减少弯曲变形。
2.1.3选用刚度大、韧性好的材料可减小变形。
2.2工艺措施
2.2.1刚性固定法
焊接卫星保护装置时，为防止变形并保证其尺寸精度。在焊件周边及焊缝两侧用胎夹具压紧固定，加压位置尽量接近焊缝并保持压力均匀。焊后待焊件完全冷却，再松开胎夹具，通过量具检测：与焊前尺寸、位置相同，变形量几乎为零。
2.2.2选用合理的焊接方法
选用能量比较集中的焊接方法，用药芯焊丝的熔化极气体保护焊取代手工电弧焊，更容易控制其变形量。
2.2.3选择合理的装配焊接次序
把结构适当地分成部件，分别装配焊接，然后在拼成整体。使不对称的焊缝或收缩量较大的焊缝比较自由地收缩而不影响结构。这样，即有利于控制焊接变形，又能扩大作业，缩短生产周期。
2.2.4对称焊法
由于某部位为圆形，两位焊工用相同的设备、材料、相同的焊接规范进行焊接，同样有利于控制变形，效果也较好。
3.焊后消除残余应力
3.1整体高温回火
我们焊接制做的卫星保护装置，会遇到–196°C以下的工作温度，为避免在工作中发生脆性断裂的危险。所以焊后必须进行850°
C以上的高温回火，确保消除残余应力。
3.2振动时效VSR
为保险起见，整体高温回火后，再一次进行消除应力，旨在通过控制激振器的激振频率，使工件发生共振，让工件产生适当的交变运动并吸收部分能量，以致内部发生微观粘弹塑性力学变化，从而降低焊件局部峰值应力和均化焊件的残余应力场，有效防止焊件变形与开裂，保证了以后的工件尺寸稳定精度。
3.3喷砂
在高温回火和振动时效后，对工件进行喷砂处理。为机加工工序做好了准备工作。
4.结论
经严格的技术检测，该卫星保护装置的各项技术指标，完全达到设计要求，使卫星发射成功得到了可靠保证。
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蒙华 (2008-8-17 20:07:07)
你的文章让我好象复习到了《金属材料焊接工艺》的新板本
建议改题目后发行
留水三千 (2008-9-11 17:41:59)
焊接越学越深
saierweld (2008-9-15 16:44:12)